张俊超

摘 要：虚拟现实技术在科技大发展的背景下，开始被各行业重视并引进。工业设计在各个行业领域占据重要地位，广泛应用于室内设计、工业仿真设计、医学、军事、城市规划等场景。工业设计与虚拟现实技术的结合，扩大了设计的价值内涵及表现空间，使工业产品在表现形式上走出了单一格局，赋予产品灵动性及强大的视觉冲击力。文章立足工业设计，分析虚拟现实技术在工业设计中的运用，为工业设计多样化提供参考借鉴。

关键词：虚拟现实技术;工业设计;表现形式

在智能化及现代化发展过程中，虚拟现实技术作为重要纽带，连通了工业设计理念及需求，使工业产品凸显出设计属性及价值。

一、虚拟现实技术基本概述

虚拟现实技术（VR），是源于信息技术发展而来的一种带有现实体验性的技术形式，是现实与虚拟的合体。从虚拟现实技术的实现上看，借助电脑及交互体验设备，模拟出带有三维空间属性特点的虚拟世界，让虚拟现实技术使用者能够满足视觉、听觉、味觉、触觉等感官体验需求。当虚拟现实技术使用者进入虚拟世界后，其视听感官被打开，能够达到近距离感知接触三维空间事物的效果。从虚拟现实技术的优势上看，使用该技术突破了时空制约，在人机交互支撑下，使用者可获得综合立体体验。具体到工业设计中，随着产品价值的深度挖掘，产品常规设计进入了瓶颈期，而虚拟现实技术的出现，打开了工业产品二次设计及创新设计的大门，大幅增加工业产品附加值。

虚拟现实技术可应用的范围及区域较为广泛，从实际情况看，可在以下领域发挥其作用：军事领域;数字城市;展览（如会展、博物馆、科技馆）;VR旅游及娱乐（虚拟社区或虚拟商城）;仿真医学（器官展示、手术）;工业产品（机械设备装备及培训等）;教育（虚拟实验、虚拟课件、虚拟教学、虚拟校园等）;社会公共应用（社会安全防范等）。

二、现代工业设计呈现出的特点及发展趋势

工业设计主要围绕工业产品进行常规及创新设计，现代工业除了要满足工业产品基本使用功能外，更为关键的一点是要突出工业设计的个性化色彩及设计体验性。在基础工学的基础上，工业设计还涉及美学及经济学等内容要点，由此也使工业产品设计更具丰富性及专业性[1]。在现代工业形态发展越来越多样化的今天，工业设计环节更加强调设计的创新性，特别是各行业环保压力增加，反射到工业设计领域，尤其要强调设计的环保性及可再利用性。总体上看，现代工业设计在遵循市场经济这一基本规律的基础上，着重突出对产品的综合设计，以使工业产品兼具经济性及美感。随着工业产业与信息化技术愈加紧密结合，工业设计与虚拟现实技术等前沿科技的结合程度更高，这也是工业设计彰显自身设计优势的重要表征。

三、工业设计与虚拟现实技术结合应用的

必要性

（一）基于工业设计方面的作用

1.以虚拟现实技术完善工业设计方法

在原有工业设计框架内，设计对象主要集中在工业产品平面图上，即使有新鲜的设计想法，但在实现上往往受限于客观条件，无法全面展现出工业产品设计意图。而虚拟现实技术因具备三维模拟属性，能够精准地表现出工业产品设计者的设计诉求。在工业设计方法的丰富及完善上，引进虚拟现实技术，通过对设计输出对象的多功能感知，可以获取更贴切工业产品潜在使用者的数据及信息，由此可使工业设计更具真实及可感性。

2.以虚拟现实技术改变工业设计理念

传统工业设计过程中，基于设计环节的评价通常有一定形式的标准，由此也使工业设计理念拘泥一方而缺乏灵活性。虚拟现实技术为工业设计开了一扇窗，也使工业设计具备更强的现代性，扩大了工业设计理念内涵。基于传统模式下的工业设计效果图及立体图虽具备实用性，但囿于一角的设计理念限制了工业设计外延的拓展。虚拟现实技术凭借其强烈的逼真性及交互性，对工业设计理念进行了革新，使工业设计不再单一考虑质量及功能，强调了该技术的创新性。

3.以虚拟现实技术提高工业设计水平

以往在工业设计领域主要依靠传统的计算机技术，辅之以人工设计理念方法。在虚拟现实技术支撑下，工业设计中的人机结合程度更深，设计者更能够将自身的理念及思想流畅细致地传达给工业产品需求方。从这层角度上看，虚拟现实技术能够给工业设计人员提供更广阔的设计思路，在设计思路加深扩展的同时，也客观上提高了工业领域整体产品的设计水平。

（二）基于企业效益方面的作用

虚拟现实技术的应用，为企业带来实打实的经济效益。借助虚拟现实技术，意象及现实世界的边界被打破，通过虚拟现实技术呈现的物体能够被人们所知所感，甚至可触可摸，由此开拓的工业产品体验及增值区间变得更加广阔。在三维技术、建模技术及克隆技术的支持下，虚拟现实技术应用场景能够扩展到工作区、生活区及游戏区，由此也使企业产品具备更为丰富多元的体验空间，企业经济效益必然因此而大幅增长。例如，电商领域通过简化设计，让潜在客户能够通过鼠标键盘获知产品全貌，如海尔企业开发的冰箱产品，其多样化的产品体验能够让人们对产品品牌产生更深印象，究其原因主要是海尔产品工业设计中增加了众多个性化体验功能。

四、工业设计与虚拟现实技术有效结合的路径

（一）工业设计起始阶段运用虚拟现实技术

工业设计是一个完整的过程，起始阶段的理念思路引领了整个设计过程。虚拟现实技术能够贯穿工业设计全过程，在工业设计起始阶段，工业设计理念分析即可应用虚拟现实技术。在工业产品功能及拓展功能的设计上，通过虚拟现实技术场景的营造，能够对潜在消费者的产品需求进行收集分析，从而为产品定下更具时代性及现代性的基调，如此可全面准确地掌握工业产品消费者对产品功能及外延价值的诉求，进而矫正及完善设计理念，进一步提高工业产品功能设计的合理性。

（二）工业概念及详细设计阶段运用虚拟现实技术

工业设计源于产品设计概念并在工业详细设计阶段进行集中体现。在设计工业产品的概念时，应在考虑产品实用功能的基础上，突出工业产品附加的功能概念。特别是随着VR技术的完善，用户拥有更多的获取产品现有及扩展体验的机会，因此，工业概念设计从源头上就要为用户留出足够的自我参与空间，让其经虚拟现实技术可以自主感知及选择工业产品的颜色、造型及风格。与此同时，工业产品设计者通过分析VR技术收集到的反馈信息及数据，可以对现有产品进行功能升级优化，让现代工业产品更加符合消费者的心理诉求。而在工业产品设计阶段，结合前期获取到的技术应用拓展要求，可以将虚拟现实技术与工业产品詳细设计进行结合，展现出具体可感的工业设计效果，方便为工业产业设计及制造者提供关于产品综合装配及装饰的思路，如此可促使工业产品设计更为完善。

（三）工业产品制造及评价阶段运用虚拟现实技术

在工业产品制造阶段，虚拟现实技术为产品制造提供了新的技术空间，该技术空间虽具备一定的前瞻性，但在信息技术的支撑下，能够对产品附加价值及体验进行充分放大。例如，以个体体验为主的乐园VR实景体验，突破了传统工业产业具体物体制造的局限，给参与者提供了更为丰富多样的多重感官体验，如此为工业产品提供了充足的附加功能价值。

工业产品评价阶段运用虚拟现实技术，主要是考察工业产品设计者的创意指数及创意效果。工业产品具备体量大及产品开发周期长等特点，在评价工业产品设计价值时主要以产品的效果图及模型评价为主，鲜有考虑到工业产品在虚拟现实技术下的三维效果。而虚拟现实技术通过将虚拟空间与产品加以结合，可根据用户的习惯和性格来设置产品空间[2]。产品评审中过程中还能将虚拟现实技术与实物手板相结合，营造更好的用户体验空间。总而言之，虚拟现实技术能为产品评审增加更多的产品虚拟体验、产品实时调整等功能体验，更具趣味性的评审方式。

虚拟现实技术是当前科技发展的重要成果，在工业生产及人们生活中必将扮演极为重要的角色。在工业产品设计中运用虚拟现实技术，应在对虚拟现实技术的特征及应用范围加以了解的基础上，突出设计这一个点，从虚拟现实技术在工业设计概念、工业详细设计、工业制造及工业产品评价等方面的应用入手，多方综合，使工业产品设计能够摆脱功能单一的格局，寻求更为多元开放的设计区间。

参考文献：

[1]杨红宇，赵砺.工业设计中虚拟现实技术的应用：评《工业设计创新案例精选：从需求调研到设计流程》[J].中国科技论文，2019（8）：952.

[2]穆王君.试论工业设计中虚拟现实技术的应用[J].环渤海经济瞭望，2018（9）：197.

作者单位：

郑州工业应用技术学院